ננוטכנולוגיה, ביו-תרכובות וקרינה פועלים יחדיו במטרה “לבשל” תאי סרטן

חוקרים בוחנים דרך חדשה להשמיד תאי סרטן באופן בררני באמצעות חיבור של נוגדנים מאתרי-סרטן לשפופרות פחמן זעירות המתחממות בחשיפה לקרן תת-אדומה-קרובה

מדענים ביו-רפואיים מ- UT Southwestern Medical Center של אוניברסיטת טקסס ומומחי ננוטכנולוגיה מ- UT Dallas מתארים את ניסוייהם במחקר הזמין בכתב-העת Proceedings of the National Academy of Sciences. מדענים מסוגלים להשתמש בתרכובות ביולוגיות המכונות נוגדנים חד-שבטיים הנקשרים לתאי סרטן. נוגדנים אלו יכולים לפעול לבדם או להיקשר לתרופות נוגדות-סרטן חזקות, לאטומים רדיואקטיביים או רעלנים (toxins) לשם העברת חומרים הקטלניים לתאי הסרטן.

במחקר זה, החוקרים השתמשו בנוגדנים חד-שבטיים המוכוונים באופן בררני לאתרים מסוימים בתאי לימפומה (סרטן בבלוטות הלימפה) לשם כיסויים במבנים זעירים המכונים ננו-צינורות פחמן. ננו-צינורות פחמן הינם שפופרות קטנות ביותר של גרפיט המתחממות בחשיפה לקרן תת-אדומה-קרובה. סוג זה של קרינה, בלתי-נראית לעין אנושית, משמשת בשלט-רחוק של טלביזיה לעבור בין ערוצים שונים וניתנת לגילוי ע”י מכשירים לראיית-לילה. קרן מסוג זה יכולה לחדור דרך רקמה אנושית כארבעה סנטימטרים. בתרביות של תאי סרטן הלימפומה, הננו-צינורות המצופים בנוגדנים נקשרים לפני-השטח של התאים. כאשר תאי-המטרה נחשפו לאחר מכן לקרינה תת-אדומה קרובה הננו-צינורות התחממו ויצרו מספיק חום כדי “לבשל” את התאים הסרטניים ולהשמידם. ננו-צינורות שצופו בנוגדנים אחרים לא נקשרו לתאי-הסרטן ועל-כן גם לא הצליחו להשמידם.

“שימוש בקרינה תת-אדומה קרובה לשם קבלת יֶתֶר-חום קטלני ((hyperthermia יעיל במיוחד מכיוון שרקמות אנושיות לא סופגות חזק קרינה בטווח כזה,” אומר ד”ר Ellen Vitetta, מנהל המרכז לאימונולוגיה ביולוגית של הסרטן באוניברסיטת UT Southwestern וכותב בכיר של המאמר. “ברגע שהננו-צינורות נקשרים לתאי-הסרטן ניתן להשתמש במקור חיצוני של קרינה תת-אדומה קרובה לשם חדירה בטוחה דרך רקמות בריאות וחיסול של התאים הסרטניים.

“הדגמה של חיסול בררני כזה הייתה מטרת המחקר הנוכחי. כבר עבדנו בעבר במשך שנים רבות עם שיטות ריפוי מוכוונות ואפילו אם ניתן להדגים רמת בררנות גבוהה כזו בצלחת מעבדתית, עדיין יש מהמורות רבות בהעברת השיטות החדשות הללו למחקרים קליניים. רק עכשיו התחלנו לבחון זאת עם עכברים, ולמרות שאין ביטחון כי זה יעבוד אנו אופטימיים מאוד.”

השימוש בננו-צינורות פחמן לחיסול תאי-סרטן ע”י חום מקומי נבחן ע”י מספר קבוצות מחקר, אך המחקר החדש הינו הראשון להראות כי הן הנוגדנים והן הננו-צינורות שומרים על תכונותיהם הפיסיקליות ויכולותיהם – קישור וחיסול בררני של תאי המטרה בלבד. השיטה פעלה כראוי גם כאשר ההרכב נוגדן-ננו-צינורות מוקם במערך שנועד לחקות את התנאים בתוך הגוף האנושי. יישומים ביו-רפואיים של ננו-חלקיקים מושכים באופן הולך וגדל את תשומת-ליבם של מדענים קליניים וגם מדענים של מחקר בסיסי. אולם יש אתגרים לא מעטים בפיתוח מוצלח של חומרים ננו-רפואיים. אחד מהם הינו האפשרות שהננו-חומר החדש יוכל להזיק לתאים ואיברים בריאים. הדבר מצריך בחינה מעמיקה ומדוקדקת של השפעות הננו-חומרים על הגוף האנושי במטרה לאמוד את רעילותם. “ישנן גישות שכלתניות לשם זיהוי ומזעור רעילות בלתי-בררנית של הננו-חומרים המפותחים במחקרנו,” אומר ד”ר Rockford Draper, ראש צוות המחקר מאוניברסיטת UT Dallas ופרופסור לביולוגיה מולקולארית.

להודעה של החוקרים